2019年数控机床开题报告范文

20192019年数控机床开题报告范文年数控机床开题报告范文 92019年数控机床开题报告范文数控机床是数字控制机的简称 是一 种装有程序控制系统的自动化机床 以下是特地收集的数控机床开题报告相关内容 以供有需要的人参 考 一 课题概述 背景及意义工业发达国家的军 民机械工业 在70 年代末 80年代初已开始大规模应用数控机床 其本质是 采用信息技术对传统产业 包括军 民机械工业 进行技 术改造 除在制造过程中采用数控机床 FMC FMS外 还包括在产品开发中 推行CAD CAE CAM 虚拟制造以及在生产管理中推行MIS 管理信息 系统 CIMS等等 以及在其生产的产品中增加信息技术 包括人工智能等的含量 由于采用信息技术对国外军 民机械工业进行深入改造 称之为信息 化 最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增 强 而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年 如我国机床拥有量中 数控机床的比重 数控化率 到1995年只有1 9 而日本在1994年已达20 8 因此每年都有大量机电产品进口 这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性 微观上看 数控机床比传统机床有以下突出的优越性 而且这些优 越性均数控系统所包含的计算机的威力 可以加工出传统机床加工不出来的曲线 曲面等复杂的零件 由于计算机有高超的运算能力 可以瞬时准确地计算出每个坐标轴 瞬时应该运动的运动量 因此可以复合成复杂的曲线或曲面 可以实现加工的自动化 而且是柔性自动化 从而效率可比传统 机床提高3 7倍 加工零件的精度高 尺寸分散度小 使装配容易 不再需要 修 配 可实现多工序的集中 减少零件在机床间的频繁搬运 拥有自动报警 自动监控 自动补偿等多种自律功能 因而可实 现长时间无人看管加工 由以上五条派生的好处如降低了工人的劳动强度 节省了劳动力 一 个人可以看管多台机床 减少了工装 缩短了新产品试制周期和生 产周期 可对市场需求作出快速反应等等 此外 机床数控化还是推行FMC 柔性制造单元 FMS 柔性制造系统 以及CIMS计算机集成制造系统 等企业信息化改造的基础 数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术 机床的数控改造 主要是对原有机床的结构进行创造性的设计 最 终使机床达到比较理想的状态 机床数控化改造有以下优点 节省资金 机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60 左右的费用 大型 及特殊设备尤为明显 一般大型机床改造只需花新机床购置费的1 3 即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60 的 费用 并可以利用现有地基 性能稳定可靠 因原机床各基础件经过长期时效 几乎不会产生应力变形而影响精 度 提高生产效率 机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高3至 5倍 对复杂零件而言难度越高功效提高得越多 且可以不用或少用工装 不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周 期 在美国 日本和德国等发达国家 它们的机床改造作为新的经济增 长行业 生意盎然 正处在黄金时代 由于机床以及技术的不断进步 机床改造是个 永恒 的课题 我国的机床改造业 也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行 业 在美国 日本 德国 用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市 场 已形成了机床和生产线数控改造的新的行业 目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间 现在我国 机床数控化率不到3 我国大量的普通机床应用于生产第一线 用普通机床加工出来的产 品普遍存在质量差 品种少 档次低 成本高 供货期长 从而在 国际 国内市场上缺乏竞争力 直接影响一个企业的产品 市场 效益 影响企业的生存和发展 数控机床则综合了数控技术 微电 子技术 自动检测技术等先进技术 最适宜加工小批量 高精度 形状复杂 生产周期要求短的零件 当变更加工对象时只需要换零件加工程序 无需对机床作任何调整 因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求 所以必须大力提高 机床的数控化率 数控机床的发展 一方面是全功能 高性能 另一方面是简单实用的 经济型数控机床 具有自动加工的基本功能 操作维修方便 经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统 功率步进电机为驱 动元件 无检测反馈机构 系统的定位精度一般可达 0 01 已能 满足加工零件的精度要求 这几年 国家加大了对这类机床的改造力度 国防科工委更是推行 了万台机床数控化计划 车床 铣床的数控化改造需求量很大 本课题以普通车床的数控改造为例 研究机床数控改造的方法 包 括其结构的改造设计 机床改造后性能与精度的分析以及控制精度 的措施等 普通车床应用微机控制系统进行改造数控改造后 可以 提高工艺水平和产品质量 减轻操作者的劳动强度 基于上述分析 本课题的研究具有较高的现实意义 二 主要研究内容1 普通车床数控改造方案的确定 进行总体设计 2 对普通车床数控改造进行结构设计与计算 包括主轴进给系统设 计 机床纵 横进给伺服系统的设计等 3 对改造后的经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型 4 根据进给系统的控制原理模型 对影响伺服系统系统的因素进行 分析 5 对影响伺服传动精度的因素齿轮传动精度 滚珠丝杠副传动精度 等进行深入研究 并提出相应的改进方法 6 对影响伺服元件伺服精度的因素步进电机步矩角精度等进行深入 研究 并提出相应的改进方法 三 拟解决的关键问题1 普通车床数控改造进给伺服系统机械部分 的设计与计算 2 对经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型 3 根据进给系统的控制模型 分析系统的误差及影响系统精度的因 素 4 设计步进电机细分驱动电路 提高伺服进给系统的控制精度 四 拟解决方案及关键技术1 普通车床数控改造进给伺服系统机械 部分的设计与计算内容包括确定系统的负载 运动部件惯量计算 步进电机的选择 滚珠丝杠副的选择和计算 滚珠丝杠副的刚度验 算等 2 对改造后的经济型数控车床伺服进给系统建立控制原理模型 3 根据伺服进给系统控制原理模型 分别对伺服驱动元件的伺服精 度 伺服机械传动元件传动精度进行分析 分析影响经济型数控车 床定位精度主要因素 4 在伺服进给系统控制电路中加入步进电机细分驱动设计 改善步 矩角特性 提高经济型数控车床的定位精度 五 创新点1 运用机电一体化系统设计思路与方法进行普通车床数 控改造的结构设计 在设计上达到有高的静动态刚度 运动副之间的 摩擦系数小 传动无间隙 便于操作和维修 2 从经济型数控车床的控制原理模型分析影响整个系统精度的关键 因素 分析影响机床机床定位精度的各项误差 提出相应的改进方 法并应用于机床结构设计中 3 运用步进电机细分驱动技术 设计基于单片机控制的步进电机的 细分驱动电路 减小步进电机的步距角及机床的脉冲当量 提高经 济型数控车床的加工精度 改善电机运行的平稳性 减小噪声 增 加控制的灵活性 六 课题预计目标1 普通车床数控改造的方案的研究 进行总体设 计 2 对经济型数控车床的伺服进给系统建立控制原理模型 并根据进 给系统的控制原理模型 对影响系统精度的关键因素进行分析 3 研究提高机械传动部件的传动精度与刚度的方法 对普通车床数 控改造进行结构设计 改善伺服进给系统的伺服特性 4 设计一种基于单片机控制的步进电机的细分驱动电路 提高伺服 进给系统的分辨率 七 课题研究进展计划预计本课题研究进展主要分以下几个阶段1 2 0XX年11月 20XX年12月查看文献资料并撰写开题报告2 20XX年12月 20XX年03月收集相关方面的资料 以普通车床数控改造为例进行 总体设计3 20XX年03月 20XX年04月学习机床伺服进给系统的设计 等方面知识4 20XX年04月 20XX年07月进行结构设计 绘制普通车 床数控改造纵 横向进给系统装配图5 20XX年07月 20XX年08月学 习机床控制精度等方面知识6 20XX年08月 20XX年09月对机床进行 精度分析7 20XX年09月 20XX年10月研究提高机床控制精度的措施8 20XX年11月 20XX年12月完成毕业论文9 20XX年12月毕业答辩参考 文献 1 刘跃南 机床计算机数控及其应用 M 北京机械工业出版社 1997 2 王爱玲 现代数控机床结构与设计 M 北京兵器工业出版 社 1999 3 周文玉 数控加工技术基础 M 北京中国轻工业出版社 1999 4 朱晓春 数控技术 M 北京机械工业出版社 xx 5 张柱 良 数控原理与数控机床 北京化学工业出版社 xx 6 朱正伟 数 控机床机械系统 北京中国劳动社会保障出版社 20XX 7 C616车床 经济型数控改造总体方案及主要部件的设计 J 机床与液压 1999 350 52 8 杨祖孝 数控机床进给滚珠丝杠的选择和计算 J 机 床与液压 1999 350 52 9 徐桦 直线滚动导轨副的选择程序及寿 命分析 J 机械设计与制造 1999 33 5 10 翁史烈 现代机械设 备设计手册 设计基础 M 北京机械工业出版社 1996 11 吴宗泽 机械设计实 用手册 M 北京化工出版社 xx 12 刘晓宇 刘德平 普通机床数控 化改造关键技术的设计与计算 J 机械设计与制造 20XX 942 44 13 唐林 C616车床的经济型数控改造总体方案及主要零部件的设 计 J 新技术新工艺 20XX 648 50 14 南京工艺装备制造厂精 密滚珠丝杠副说明书 15 P P Acarnley SteppingMotors AGuidtoMo dernTheoryandPractice ShortRunPressLtd 1982 16 H JVandeStr aeteetal ServoMotorSelectionCriterionforMechantronicApplica tion IEEE ASMETrans onMechantronics Vol 3 No 143 44 1998 1 7 KuoB C andWellsB H MicroputerControlofstepMotors CSRLRepo rtNo 237 ControlSystemsResearchLaboratory UniversityofHli nois p 17 August1976 18 Y Koren C C Lo Advancedcontroller sforfeeddrive J AnnalsoftheCIRP 1992 41 2 689 698 19 遇天志 开放式数控工作台开发 D 西安西安交通大学机械 学院 xx 20 戴曙 数控机床进给系统设计 J 制造技术与机床 1994 1045 49 21 徐杜 蒋永平 周韶勇等 全数字式步进电机 连续细分方法与实现 J 微特电机 1997 225 29 22 王宗培 步 进电动机及其控制系统 M 哈尔滨哈尔滨工业大学出版社 1984 4 5 23 周尊源 SM欧文斯 正弦波细分步进电机微步驱动器 J 微 特电机 1997 5 29 37 24 范正翘 刘进 程胜 单片机控制的步进电机综合微 步距驱动系统 J 微特电机 1996 3 30 31 25 张福荣 王钧 李志梅 数控机床进给运动对加工精度 的影响 J 机床与液压 20XX 492 99 26 程树康 步进电机细分 控制电流的定量描述 J 电工电能新技术 1990 325 27 27 肖 本贤 步进电机微步驱动技术研究